CN87107031A - 亮度信号形成电路 - Google Patents

Abstract

一亮度信号由通过混合从一具有互补色滤波器的电视摄影机获得的多个互补色信号产生的第一亮度信号和由通过在一预定比率下混合从多个互补色信号导出的多个基色信号产生的第二亮度信号而形成的，之后将该第一和第二亮度信号混合，使得合成输出信号形成所需的亮度信号。

Description

本发明一般地涉及亮度信号形成电路，而更具体地涉及适用于应用互补色滤色器的一彩色电视摄影机的一亮度信号形成电路。

众所周知，互补色滤色器被应用于阻止基色意即红色（R）、绿色（G）和兰色（B）中被选择出的彩色分量。一黄色（Y_E）互补色滤色器可让R和G分量传输通过，一青色（C_Y）互补色滤色器可让G和B分量传输通过，一洋红色（M_G）互补色滤色器可让R和B分量传输通过，而一白色（W）互补色滤色器可让所有的R、G和B基色信号传输通过。

如此，当在一彩色电视摄影机中使用这些互补色滤色器时，两个或多个基色分量（R和G，G和B，R和B，或R，G和B）可传输通过一单片滤色器。因此，通过减少在光路中的滤色器的数目，则入射在诸如一摄象管或一固态摄象器件的摄象器件上的基色信号的光的量就增加。因此，即使当图象包含一暗物体时，也可从一应用互补色滤色器的电视摄影机中获得一具有一高的电平的图象信号输出。

在这类传统的互补色彩色电视摄影机中，由摄象器件产生的图象信号作为一亮度信号被传输通过一低通滤波器，该低通滤波器起着从电视摄影机来的输出的简单组合电路的功能。这低通滤波器可设想作为被提供的一独立亮度信号系统，用来防止该互补色滤色器失去其优点，意即，从有限的图象亮度获得高的输出电平，以及也防止噪声与亮度信号混合。

如上所述提出的互补色彩色电视摄影机中，当通过一低通滤波器以简单组合式加成图象输出信号而产生的亮度信号时，很难满足下列全部三个条件，这是由于该亮度信号的固有特性所决定的。

就第一个条件而论，一般地说，基色信号的比率，也就是，包括在该彩色电视摄影机的该亮度信号Y中的信号R、G和B的比例是由独立的标准电视方案确定的。例如，在美国国家电视制式委员会（NTSC）方案中，基色信号R、G和B的此例被标准化为0.3∶0.59∶0.11。这意味着亮度（Y）可用下式表达出来：

Y＝0.3R+0.59G+0.11B……（1）

在实践中，互补色滤色器被设计成用来产生具有接近上述比例的一亮度信号，而滤色器的亮度重现性或保真度在该亮度信号接近方程式（1）的精确比例值时达到最佳程度。

作为第二个条件，在互补色彩色电视摄影机中，基色信号R、G和B通过从摄象器件中获得的多个互补色信号矩阵化而获得的，然而，如果对于互补色信号的该多个摄象器件的感光度有变化时，则折叠畸变可能与亮度信号混合起来。折叠畸变就是信号采样技术领域中已知的所谓折叠噪声。

例如，在具有用以传输通过基色信号R、G和B的Y和C互补色滤色器以及白色滤色器（W）的互补色彩色电视摄影机中，如果基色信号B、R和G是通过对从一摄象器件中所获得的互补色信号W、Y_E和G_Y的基础上执行由下列方程式的运算而获得的，则如图1a所示在一个象素周期1T期间，W、Y_E和C_Y互补色信号被采样。这也被下面方程式所示出：

W-Y_E＝（R+G+B）-（R+G）＝B……（2）

W-C_Y＝（R+G+B）-（B+G）＝R……（3）

Y+C_Y-W＝（R+G）+（B+G）-（R+G+B）＝G……（4）

在这样情况下，每一个互补色信号W、Y_E和C_Y的周期是用于顺次地采样互补色信号W、Y_E和C_Y所用的采样频率的三倍。更具体地说，W、Y和C是通过具有一第一频率的采样信号顺次地被采样，使得获得的每一个输出信号W、Y_E和C_Y具有等于第一采样频率的三分之一的频率。这样，每一个获得的输出W、Y_E和C_Y具有比具有第一频率的采样信号的周期长三倍的周期。

因此，如图2中所示，在从摄象器件的图象输出信号的信号分量中，互补色信号W、Y_E和C_Y分量是在对应于一空间频率轴f上采样频率f_s的一位置上产生的而彼此相互间具有120°的相应位相差的互补色信号W、Y和C分量也分别在f_s/3和2f_s/3的位置上产生的。另外也产生具有采样位置1/（3f_s）和2/（3f_s）作为中心的较低和较高的边带调制信号分量LB1和UB1，及LB2和UB2。

具有一频率f_s/3的互补色信号W、Y_E和C_Y分量的较低边带调制信号LB1可能被折返回送以便到达基带亮度信号分量Y处，并可在亮度信号分量Y的相对来说高频率范围内变成混合。这种折返回送和混合按照所谓的折叠畸变造成图象品质的降低，例如，在一再现的图象中出现条纹图案，即所谓的折叠畸变。

就第三个条件而论，在一传统的互补色彩色电视摄影机中进行适宜的信号处理，使得R、G和B基色信号通过执行上面描述的利用方程式（2）至（4）及互补色信号W、Y_E和C_Y的转换运算而被形成，而亮度信号Y则通过按方程式（2）所设定的比例混合基色信号被形成。尽管如此，当执行这两种运算时，不可避免地会发生噪声混入，而更成问题的是，这噪声可能在遍及亮度信号Y的整个频率范围被混合。

互补色信号的电平平衡和亮度信号Y的亮度重现性被组成摄象器件的多个元件中的每一个元件的光谱感光度及被转换互补色信号或基色信号期间的彩色编码所确定的。

如上所述，在传统的互补色彩色电视摄影机中，从摄象器中获得的互补色信号在不理会它们相应的频率下同时被处理。因此，当希望将亮度信号的特性加以改变以满足特殊目的时，由于参数的灵活变动性差而不可能形成具有那种性能的亮度信号。

在传统的互补色彩色电视摄影机中，已经发现，在有效地限制折叠信号和噪声的同时，通过控制互补色信号的电平平衡而维持良好的亮度重现性是困难的。

因此，本发明的一个目的在于提供能形成一具有在互补色信号的基础上具有改进特性的亮度信号的一亮度信号形成电路，该电路能消除在早先提出的系统中所固有的上述缺陷。

本发明的另一个目的在于提供能选择良好的亮度重现性或降低噪声的一亮度信号形成电路。

本发明的再一个目的在于提供一能够通过有效地限制折叠畸变而具有高的图象品质的亮度信号的一亮度信号形成电路。

本发明的又再一个目的在于提供一能够在有效地降低噪声的同时，维持良好的亮度重现性以可靠地保持互补色信号的良好的电平平衡的一亮度信号形成电路。

本发明的另一个目的在于提供一亮度信号形成电路，在该电路中，形成亮度信号的彩色分量的混合比例提供良好的亮度重现性，且在该电路中，可按照入射在摄影机上的图象的光的量来控制一低噪声亮度信号。

按照本发明的一个方面，一组合亮度信号被产生于一互补色彩色图象摄影机中，在该摄影机中叠象混合或干扰的问题均已被处理，且该摄影机本身具有较低的噪声级。在产生这种组合亮度信号时，利用一对被摄影机所探测的图象的色温敏感的感光度校正电路，对互补色信号进行电平平衡。与此同时，白色平衡基色信号则利用原互补色信号和一个被探测的图象的色温敏感的增益控制电路而产生的。然后这些白色平衡基色信号按照所采用的具体的电视方案标准即NTSC制或PAL制等而确定的特定比例进行混合。

电平平衡互补色信号被相加并被馈送通过一高通滤波器，该高通滤波器有一基于用以导出色彩数据资料取样频率的截止频率，而被混合的白色平衡基色信号则被馈送通过具有与该高通滤波器的截止频率相同截止频率的低通滤波器。这两滤波器的输出被相加以形成无叠象干扰和低噪声的组合亮度信号。

按照本发明的另一个方面，被混合的白色平衡基色信号是按比例地与基于摄象器件产生的原始图象信号的电平的电平平衡互补色信号相结合。这个图象信号电平由通常在摄象器件的信号路径中所采用的一自动增益控制电路导出。

本发明也设想提供由电平平衡互补色信号和白色平衡基色信号导出的组合亮度信号，该两信号由通常采用一单个色温校正电路响应所探测的图象色彩温度而导出的。

本发明的上述及其它目的、特色和优点在下面有关结合附图对本发明的说明实施例的详细叙述进行阅读后，将会变得明显，在详细描述中相同的标号表示着相同或类似的元件。

图1是信号波形的图示在解释电视摄影机的亮度信号处理电路中的问题时非常有用;

图2是用于解释传统的亮度信号处理电路中的问题时非常有用的特性曲线的图示;

图3为以方框图形式表示的一按照本发明的亮度信号形成电路的实施例的图示;

图4是一亮度信号的特性曲线的图示;

图5为以方框图形式表示的另一按照本发明的亮度信号形成电路的实施例的图示;

图6为以方框图形式表示的又一个按照本发明的亮度信号形成电路的实施例的图示;

图7为以方框图形式表示的再一按照本发明的亮度信号形成电路的实施例的图示。

在图3中，一图象信号形成电路1具有包括一摄象器3的一电视摄影机2，该摄象器件可由具有互补色滤色器的电荷耦合器件（CCD）元件构成。由摄象器件3的输出被一图象信号输出电路4整形，利用一自动增益控制电路（AGC）10进行增益控制，并提供到彩色分量分离器5。彩色分量分离器5将从总的图象信号里分离出三个选择的互补色信号W、Y_E1和C_Y1，并将该三个信号送至一感光度校正电路6。感光度校正电路6校正摄象器件3的感光度的变化，它包括着构成增益控制电路7的可变增益放大器7W、7Y_E和7C_Y，7W、7Y_E和7C_Y分别接收互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1。互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1的振幅被可变增益放大器7W、7Y_E和7C_Y在响应源自一色彩温度校正电路8的校正信号CW、CY_E和CC_Y时分别调整。色温校正电路8包括校正信号发生器8W、8Y_E和8C_Y，该校正信号发生器可包含按照色温探测信号CTE自动地调整的可变电阻，该色温探测信号CTE是由结合在电视摄影机2中的色温探测器9所产生的。

这样，通过利用感光度校正电路6，从彩色分量分离器5输出的互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1的相应电平被调整到一预定电平CR₀，从而向一开关型信号加法器11提供电平平衡互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2。

这电平平衡操作在图1中用图示表示，从该图中可以看到信号W按一选择量被电平移位以在该预定电平CR₀上产生信号W₂。与此相同，彩色信号Y_E1和C_Y1也分别按相应的选择量被电平移动以响应从色温探测器9来的信号CTE并将它们也带到预定电平CR₀上。

信号加法器11执行开关操作，以便在适当的计时下为获得互补色信号W、Y_E和C_Y而顺次地选择互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2，从而获得通过顺次地并重复地输出电平平衡互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2而形成的第一亮度信号Y1。然后这第一亮度信号Y1被馈送通过一高通滤波器12。在一预定的计时下控制若干个电路的操作的计时控制电路24只是概略地示出，因为这控制电路的细节并不构成本发明的任何部分，并在任何情况下，对图象摄影机技术领域中的普通技术人员来说是公知的。

同时，从彩色分量分离器5中获得的互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1也被提供到一基色信号转换器15中。基色信号转换器15由一矩阵电路组成的，并提供基于方程式（2）至（4）的转换而获得的基色信号R₁、G₁和B₁。该基色信号被馈送到白色平衡电路16，白色平衡电路16包括一由可变增益放大器17R、17G和17B构成的增益控制电路17，17R和17G和17B分别接收基色信号R₁、G₁和B₁和分别利用从校正信号发生器18R、18G和18B获得的校正信号CR、CG和CB来调整该基色信号的振幅。色温校正电路18包括校正信号发生器18R、18G和18B，它们接收从电视摄影机2中的色温探测器9来的色温探测信号CTE并在响应色温探测信号CTE的变化时动作以自动地改变校正信号CR、CG和CB的电平。基色信号R、G和B各自的振幅彼此相对而言按照色温被在增益控制电路17中的可变增益放大器17R、17G和17B自动地调整，使得当色温变化时，白色平衡电路16将各个具有受控色温的白色平衡基色色度信号R₂、G₂和B₂提供到信号混合器19。信号混合器19按照前面方程式（1）所设定的比例混合该白色平衡的基色色度信号R₂、G₂和B₂，以便产生第二亮度信号Y2，Y2被馈送到一低通滤波器20。

从图3中可知，第一亮度信号Y1可用下面方程式表示：

Y1＝W₂+Y_E2+C_Y2……（5）

其中信号Y1所具的一信息是由电平平衡互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2相加而得。这些信号在较高频率范围内的分量，譬如被高通滤波器12的截止频率所确定的分量，可能包含500千赫或以上的信号分量，这些分量被高通滤波器12所选取并作为信号Y1H而提供到一信号加法器25上去。

由上述方程式（5）表示的电路运算而获得的结果当它们是用如下一般方程式（6）表示时等于由方程式（2）至（4）所给出的基色信号R、G和B以2∶3∶2的比例相加所获得的结果：

Y1＝W+Y+C

＝（R+G+B）+（R+G）+（B+G）

＝2R+3G+2B    ……（6）

当将方程式（6）中的亮度信号Y1与方程式（1）中的亮度信号Y相比较时，很显然，该两信号包括基本上在相同比例下的基色信号R、G和B。虽然从数学上，0.3R+0.59G+0.11B与2R+3G+2B确实是相当不同的，但这两比例产生实用结果彼此间是非常接近的，因为G分量在两个比例中是主导的或者说是最高的。

因此，在高通滤波器12的输出的一高频率范围第一亮度信号Y1H在实际上是相等于将亮度信Y的信号分量的电平平衡互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2的频率范围在500千赫兹以上的每个信号分量混合在一起而可能获得的结果。所希望的结果仅使用一个高通滤波器而获得。

如参照图2所叙述，在带有上面信息的亮度信号Y1中，每个具有空间频率等于采样频率f_s的1/3的互补色信号W、Y_E和C_Y的电平是彼此相等的并具有120°的相互位相差，使得它们彼此相互抵消。因此，其结果是与在其中的较低边带分量LB1和较高边带分量UB1（图2）被限制或抑制的那种情况是相等的。

因此，亮度信号Y1H是从由频率高于该高通滤波器12的截止频率（f_截止＝500千赫兹）为基础的具有空间频率等于采样频率1/3的混合亮度信号Y1（W_Z+Y_E2+C_Y2）中有效地移去折叠信号而形成的，从而有效地防止了产生折叠畸变的可能性，并获得一低噪声亮度信号，该折叠畸变会导致在重现的图象上产生条纹图案。

从混合器19获得的第二亮度信号Y2通过将白色平衡基色信号R₂、G₂和B₂以如由NTSC标准电视信号所确定的基色色度信号R、G和B的比例即0.3∶0.59∶0.11相加或混合而形成的，如叙述相应的方程式（1）的相同方式由下列方程式给出。

Y2＝0.3R₂+0.59G₂+0.11B₂……（7）

因此，从混合器19获得第二亮度信号Y2相对于上面叙述的第一个条件的第一亮度信号Y1比具有更好的重现图象的亮度重现性和保真度，但如相对于上面叙述的第三个条件比则具有较大的噪声量。

在较低频率范围内的第二亮度信号Y2的信号分量被低通滤波器20所选取并提供成一低频范围第二亮度信号Y2L。

低通滤波器20的截止频率f_截止选择成与高通滤波器12的截止频率（f_截止＝500千赫兹）相同。这样，具有良好亮度重现性的亮度信号Y2L可如图4中所示形成为频率低于低通滤波器20的截止频率的信号分量。换句话说，可获得相应于在屏幕上具有较大面积的一图象的具有良好重现性的亮度信号。

加法器25将第一亮度信号Y1H和第二亮度信号Y2L相加，并将相加了的输出信号作为组合亮度信号Y_L+H输出给图象信号输出电路31。

以白色平衡基色信号R₂、G₂和B₂为基础，已被一色差信号转换器31转换的色差信号R-Y和B-Y也被提供到图象信号输出电路31上。经将一预定同步信号加到该色差信号后，一输出图象信号VD作为图象信号形成电路1的输出被馈送出。

按照图3的实施例，在互补色信号W、Y_E和C_Y的基础上形成的亮度信号之中，在高频范围内形成的亮度信号有信号分量Y1H，在该信号分量中折叠信号分量可以被混合，且此信号分量Y1H是受控的，使得互补色信号W、Y_E和C_Y被电平平衡。这样，可有效地避免由折叠信号引起的图象品质的降低。此外，在降低频率范围内的亮度信号Y_L+H的信号分量Y2L是通过按照在标准电视方案中确定的比例混合基色信号R、G和B而形成为具有良好的亮度重现性的亮度信号，在此实例中该标准电视方案为NTSC系统。

图5示出本发明的第二实施例，在其中相同的标号表示如图3实施例中的相同部件。在此第二实施例中，除包括了图3实施例的电路，还增加了包含可变增益放大器13和14和一倒相器21和一加法器22的混合比例控制电路23。由开关一加法器11产生的第一互补色亮度信号Y1再次被提供到高通滤波器12，然而，这信号也被馈送到可变增益放大器13上的。由混合器19产生的第二亮度信号Y2只直接被馈送到可变增益放大器14。

可变增益放大器13的增益被从一自动增益控制电路（AGC）10获得的一增益控制信号AGC所控制。该增益控制信号也被用于控制由摄象器件3所产生的图象信号的增益。可变增益放大器14的增益是由利用倒相器21通过将AGC信号倒相而形成的一信号来控制的，使得可变增益放大器14是被一在方向上的变化是与可变增益放大器13的控制方向相反的控制信号所控制。由可变增益放大器13和14的输出通过加法器22而相加，相加了的输出被馈送通过低通滤波器20因为AGC信号按照入射在摄影机2上的光的量而变化，混合比例控制电路23响应入射在摄影机上的光的量而进行操作以控制两亮度信号Y1和Y2之间的混合比例。

按照入射在摄影机上的光的量的比例来混合亮度信号Y1和Y2而获得的一组合亮度信号，接着被馈送到低通滤波器20，使得在较低频率范围内的亮度信号的一信号分量被选取并作为一第三亮度信号Y3L被提供到信号加法器25上。

因此，当由混合比例控制电路23选择的亮度信号Y2的分量的量是大于在低于低通滤波器20的截止频率f_截止的频率范围的亮度信号Y1的分量的量时，可获得具有良好亮度重现性的一亮度信号Y3L。换句话说，相应于在屏幕上具有较大面积的图象的具有良好重现性的一亮度信号可被获得。

当由混合比例控制电路23选择的亮度信号Y1的分量的量是大于亮度信号Y2的分量的量时，可获得低噪声亮度信号Y3L。在这种情况下，当一物体具有很低的照明度而入射在摄影机上的光的量是非常小时，信号Y3L是非常有效的。

信号加法器25将第一亮度信号Y1H和第三亮度信号Y3L相加，相加的和的输出作为组合亮度信号Y_L+H而提供到图象信号输出电路31。

按照图5的实施例，具有良好亮度重现性的低噪声第一亮度信号Y1和第二亮度信号Y2之间的混合比例是由一在混合比例控制电路23中的控制信号诸如AGC信号所控制，使得能按照特定的光条件的要求选择一或多于一个或其它亮度信号。

从互补色信号W、Y_E和C_Y导出的亮度信号之中，在高频范围内的亮度信号的信号分量Y1H，该信号分量Y1H可能有折叠信号分量混合于该信号分量中，该信号分量Y1H是受控的，以致互补色信号W、Y和C被电平平衡，从而避免由于折叠信号所造成的重现图象品质的降级。

在较低频率范围内的亮度信号Y_L+H的信号分量Y3L可通过将电平平衡亮度信号Y1与亮度信号Y2按照入射光的量（AGC）确定一混合比例所混合，其中信号Y2是由按标准电视方案（NTSC）确定的比例混合基色信号R、G和B所形成的以具有良好的亮度重现性。

这样，总的来说，利用互补色信号可以获得具有比用传统方式形成的亮度信号的性能更好的亮度信号。

须理解，混合比例控制电路23可按照AGC信号的阈值形成如一开关控制电路，用以转换选择亮度信号Y1或Y2中的一个或另一个。

图6为本发明的第三个实施例，其中如图3中的相同标号表示相同部件。这第三实施例提供一第一组校正信号CR、CG和CB及一第二组校正信号CW、CY_E和CC_Y分别被提供给白色平衡电路16的增益控制电路17及提供给感光度校正电路6的增益控制电路7。更具体地说，在图6中一对于色温探测信号CTE有响应的色温校正电路35被感光度校正电路6及白色平衡电路16两者所共同利用。从色温校正电路35中的校正信号发生器35A、35B和35C获得的第一组校正信号CR、CG和CB被作为校正信号直接用于白色平衡电路16中的增益控制电路17。此外，第一组校正信号CR、CG和CB被馈送到一校正信号运算电路36，在此电路中进行一预定的转换运算，从而形成馈送到感光度校正电路6中的增益控制电路7的第二组校正信号CW、CY_E和CC_Y。

更具体地说，若假定白色平衡基色信号R、G和B是在增益控制电路17中利用校正信号CR、CG和CB而获得，如下列方程式所示：

｜R₂｜＝｜G₂｜＝｜B₂｜＝K……（8）

则校正信号运算电路36是以下述关系为基础被配置以产生为获取具有相同电平的电平平衡互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2所需要的校正信号CW、CY_E和CC_Y，可由下式表示，即从增益控制电路7的彩色分量分离器5供应的互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1为基础的下列方程式所表示：

｜W₂｜＝｜Y_E2｜＝｜C_Y2｜＝CR₀……（9）

为了从彩色分量分离器5所提供的互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1形成白色平衡基色信号R₂、G₂和B₂，在白色平衡电路16中的增益控制电路17和基色信号转换器15被配置成执行下列计数

其中G_R、G_G和G_B为待提供到增益控制电路17中的基色色度信号R、G和B上的相应的白色平衡控制增益，而MATRIX为一表示在基色信号转换器15中转换互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1成为基色信号R₁、G₁和B₁的运算表达式。

可将方程式（10）转换，以便按下列形式表达互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1：

由于在白色平衡条件中，方程式（8）可在方程式（11）中确证，将方程式（8）代入方程式（11）中获得如下式表示的互补色信号W₁、Y_E1和C_CY1：

｜W₁｜＝K（a₁₁/G_R+a₁₂/G_G+a₁₃/G_b） …（12）

｜Y_E1｜＝K（a₂₁/G_R+a₂₂/G_G+a₂₃/G_b） …（13）

｜C_Y1｜＝K（a₃₁/G_R+a₃₂/G_G+a₃₃/G_B） …（14）

其中a_ij（i＝1，2，3和j＝1，2，3）为一逆矩阵〔MAT〕^-1的元素。

可以获得每个互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1的增益，以便采用在方程式（12）至（14）中以相同的电平CR₀设定互补色信号W₁、Y_E1和C_Y1来建立方程式（a），如下式所示：

G_W＝M/｜W₁｜

＝M/K（a₁₁/G_R+a₁₂/G_G+a₁₃/G_B） …（15）

G_YE＝M/｜Y_E1｜

＝M/K（a₂₁/G_R+a₂₂/G_G+a₂₃/G_B） …（16）

G_CY＝M/｜C_Y1｜

＝M/K（a₃₁/G_R+a₃₂/G_G+a₃₃/G_B） …（17）

由于方程式（15）至（17）表示白色平衡所需增益与电平平衡所需增益之间的关系，白色平衡的增益K是根据所提供的校正信号CR、CG和CB所获得的以便在建立方程式（8）中建立白色平衡的。如果具有一电平与根据将增益K代入到方程式（15）至（17）中的预定电平平衡的电平CR₀相一致的互补色信号W₂、Y_E2和C_Y2是通过在校正信号运算电路36的运算而获得时，用于获得电平平衡互补色色度信号W₂、Y_E2和C_Y2所需的校正信号CW、CY_E和CC_Y的电压值可在电平平衡状态下获得。

如果增益控制电路17是由通过如此获得校正信号CR、CG和CB控制时，可获得白色平基色色度信号R₂、G₂和B₂。如果增益控制电路7是由校正信号CW、CY_E和CC_Y控制时，可获得电平平衡互补色色度信号W₂、Y_E2和C_Y2。

在图6的实施例中，形成校正信号的总的电路利用一单个色温校正电路35而进一步简化，该色温校正电路35被用以共同获得校正信号CW，CY_E和CC_Y以形成电平平衡互补色信号W、Y_E和C_Y及用于形成白色平衡基色信号R、G和B。

图7示出一按照本发明的第四个实施例，其中如在图3、5和6中相同的标号表示相同的部件。图7的实施例是通过将图5的实施例的混合比例控制电路23加入到图6所示的实施例中所构成的。这样，该单个色温校正电路35是被用来获取电平平衡互补色信号以及白色平衡基色信号这两者，并将这两者的亮度信号按比例地合并，以便在响应从自动增益控制电路10来的以AGC信号表示的图象信号的电平时形成输入到低通滤波器20的输入信号。

虽然上述实施例被安排使得在互补色信号W、Y_E和C_Y被增益控制电路7电平平衡后，其合成信号被开关电路11所转换和相加，但可利用一加法电路来代替开关电路11，以便通过信号的相加去混合信号。

此外，电视摄影机2应用W、Y_E和C_Y互补色滤色器在上述面叙述的实施例中已叙述过，这类互补色滤色器并不仅限于这种配置，其它各种滤色器的安排亦可被采用。

在有关图6和图7所叙述的实施例中，虽然校正信号CW、CY_E和CC_Y是在校正信号CR、CG和CB的基础上被计算的，但是也可由色温校正电路35所产生的校正信号CW、CY_E和CC_Y为基础计算校正信号CR、CG而获得相同的效果。

以上所述是以一个本发明的优先实施例而给出的，但对于此技术领域内的技术人员来说许多修改和变化在不离开本发明的新颖概念的精神和范围内是可以被实现的，它们由附上的权利要求书所限定。

Claims (22)

1、在一具有互补色滤色器的电视摄影机中的一亮度信号形成电路，其特征在于，该电路包括：

用于通过混合从该电视摄影机的输出中分离成的多个互补色信号而产生第一亮度信号的第一装置；

用于通过以一预定比例将与基于所述的多个互补色信号对应的多个基色信号相混合而形成第二亮度信号的第二装置，及

用于合并所述第一和第二亮度信号并形成一组合亮度输出信号的信号合并装置。

2、按照权利要求1所述的电路，其特征在于所述第一装置包含电平平衡装置，用以将所述多个互补色信号基本上设定在相同的电平上，及用于将所述具有基本上相同电平的多个互补色信号混合成为一单个电平平衡互补色信号的装置，而所述第二装置包含白色平衡装置，用于获取多个白色平衡基色信号，及用于将所述多个白色平衡基色信号以预定比例混合的装置。

3、按照权利要求2所述的电路，其特征在于进一步包含用于探测被该摄影机所探测到的图象的色温的装置，及在该电路中所述第一装置包括响应于一被探测的图象色温的第一色温校正装置用以导致所述电平平衡装置利用一从所述第一色温校正电路获得的第一校正信号来执行信号处理。

4、按照权利要求2所述的电路，其特征在于进一步包含用于探测被该摄影机所探测到的图象的色温的装置，及在该电路中所述第二装置包括响应于一被探测的图象色温的第二色温校正装置用以导致所述白色平衡装置利用一从所述第二色温校正电路获得的第二校正信号来执行信号处理。

5、按照权利要求2所述的电路，其特征在于进一步包含用于探测被该摄影机所探测的图象的色温的装置，及响应于所述被探测的图象色温的色温校正装置用以导致所述白色平衡装置和所述电平平衡装置之一在响应第一色温校正信号时执行信号处理，及用于由所述第一色温校正信号产生一第二色温校正信号的装置，所述第二色温校正信号被馈送到另外的所述白色平衡装置和所述第二电平平衡装置处。

6、按照权利要求1所述的电路，其特征在于其中所述信号合并装置的信号合并比例是受控的。

7、按照权利要求6所述的电路，其特征在于其中所述信号合并比例被响应入射在摄影机上的光的量所控制。

8、按照权利要求6所述的电路，其特征在于其中所述信号合并比例被从一在该摄影机中的自动增益控制电路获得的-AGC信号所控制。

9、一用于互补色滤色器电视摄影机的亮度信号形成电路，其特征在于该电路包含：

电平平衡外理装置，用于通过混合从该电视摄影机的输出中分离成的多个互补色信号并经设定所述多个互补色信号在一基本上相同的电平后获取一第一亮度信号;

白色平衡处理装置，用于通过以一预定比例将从所述多个互补色信号获得的多个基色信号混合、经白色平衡所述多个基色信号后获取一第二亮度信号;

用于从所述第一亮度信号中选取高频分量的装置;

用于从所述第二亮度信号中选取高低频分量的装置;及

用于将所述高频分量和所述低频分量混合以产生组合亮度信号的混合装置。

10、按照权利要求9所述的电路，其特征在于该电路进一步包含第一色温校正装置，采用从响应于由该摄影机探测的图象的色温的第一色温校正电路获得的一第一校正信号来引发所述白色平衡处理装置去执行信号处理。

11、按照权利要求9所述的电路，其特征在于该电路进一步包含第二色温校正装置，用于利用响应由该摄影机探测的图象的色温时从一第二色温校正电路获得的一第二校正信号来引发所述电平平衡处理装置去执行信号处理。

12、按照权利要求9所述的电路，其特征在于该电路进一步包含色温校正装置，用于引发所述白色平衡处理装置和所述电平平衡处理装置之一利用一第一色温校正信号，去执行信号处理，及一校正信号计算电路，用于计算一第二色温校正信号，以引发所述另外的白色平衡处理装置和所述电平平衡处理装置去执行信号处理。

13、按照权利要求9所述的电路，其特征在于其中所述混合装置的混合比例是受控的。

14、按照权利要求13所述的电路，其特征在于其中所述混合比例按照入射在摄影机上的光的量而受控的。

15、按照权利要求13所述的电路，其特征在于其中所述混合比例通过响应入射到摄影机上的被探测图象光的量而受从一自动增益电路获得的-AGC信号所控制。

16、一亮度信号形成电路，其特征在于该电路包括：

一具有互补色滤色的电视摄影机;

电平平衡处理装置，用于通过混合从该电视摄影机的输出中分离成的多个互补色信号、经设定所述多个互补色信号在基本上相同的电平以作电平平衡后获取一第一亮度信号;

白色平衡处理装置，用于通过混合在所述多个互补色信号的基础上以一预定比例获得的多个基色信号，经白色平衡所述基色色度信号后获得一第二亮度信号;

用于将所述第一亮度信号和第二亮度信号混合并产生一第三亮度信号的混合装置;

用于从所述第一亮度信号选取高频范围分量的装置;及

用于将所述高频范围分量和低频范围分量混合以产生一组合亮度信号的混合装置。

17、按照权利要求16所述的电路，其特征在于该电路进一步包含用于探测被该摄影机所探测到的图象的色温的装置，及在该电路中所述电平平衡处理装置包括第一色温校正装置用于引发所述电平平衡处理装置利用从所述第一色温校正电路获得的一第一校正信号去执行信号处理。

18、按照权利要求16所述的电路，其特征在于该电路进一步包含第二色温校正装置用于引发所述白色平衡处理装置利用从所述第二色温校正电路获得的一第二校正信号去执行信号处理。

19、按照权利要求16所述的电路，其特征在于该电路进一步包含色温校正装置用于引发至少所述白色平衡处理装置和所述电平平衡处理装置之一利用一第一色温校正信号去执行信号处理，及一用于计算第二色温校正信号以引发另一所述白色平衡处理装置和所述电平平衡处理装置去执行信号处理的一校正信号计算电路。

20、按照权利要求16所述的电路，其特征在于其中所述混合装置的混合比例是受控的。

21、按照权利要求20所述的电路，其特征在于其中所述混合比例按照入射在该摄影机上的光的量而受控。

22、按照权利要求20所述的电路，其特征在于其中所述混合比例从一自动增益控制电路被响应于入射到摄影机上的光的量而获得的-AGC信所控制。

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